激光自1960年诞生以来,已经在许多科学研究领域及实际应用中显示了巨大的威力。随着光信息、光通讯、光存储技术的发展,人们对高效率、全固化、短波长、可调谐激光器的需要越来越迫切。目前,产生短波长激光最常用的方法是非线性材料中的倍频、混频技术。但这种技术需要满足严格的位相匹配条件,而且,仪器结构比较复杂,价格高,不易集成,因此它的应用受到限制。近几年来,另一种产生短波长可调谐激光技术——上转换激光越来越倍受关注。其主要特点是:1)不需要位相匹配条件:2)结构简单,可全固化;3)价格低廉。上转换激光材料主要有两类:A.稀土离子掺杂的光学晶体或非晶体:B.有机发光材料。目前国外报道的上转换激光的研究主要集中在红外、可见波段,对紫外上转换激光报道很少。 本论文主要研究了稀土离子掺杂固体材料在紫外波段上转换的产生、特性及机理。为此,我们首先研究了材料的能级结构、荧光光谱、荧光寿命、非辐射弛豫速率、荧光量子效率等重要光学性质。该内容主要集中在论文的第二部分。在此基础上我们重点探测了紫外上转换荧光及其特性和产生机理。该内容主要涉及论文的第三部分。